В работе [1] разработана замкнутая упругопластическая дискретная модель разрушаемой гетерогенной среды. В каждой расчетной ячейке заданы физико-механические свойства компонент гетерогенного материала. При переходе из одной ячейки в другую свойства могут изменяться скачком. На границах ячеек выполняются условия совместности перемещения узлов компонент гетерогенного материала. На рис. 1 а, в качестве примера, приведено дискретное 3D геометрическое представление многокомпонентного гетерогенного материала в форме куба. На рис. 1 б–г представлены различные типы 2D двухкомпонентных гетерогенных образцов при одной и той же концентрации включений.
Рис.1 Дискретное геометрическое представление гетерогенного материала в: 3D многокомпонентных средах (а); 2D двухкомпонентных средах (б−г)
Представлена модель прямого численного моделирования гетерогенного материала, основанная на распределении компонент, составляющих материал, по заданным их пространственным координатам и долям в материале. Проведено моделирование процессов проникания стержней в массивные блоки из гетерогенных материалов, а также процессов разрушения гетерогенных пластин отколом, сдвигом и пластическим проколом. Построена модель периодически объемно-армированных металломатричных композитов и выполнено сравнение результатов расчетов высокоскоростного соударения частиц космического мусора с экранами из таких композитов с данными экспериментов. Предложены методы идентификации эффективного динамического предела текучести гетерогенных материалов, а также предельных величин напряжений откола и деформаций.
[1] Фомин В.М., Краус Е.И., Шабалин И.И., Краус А.Е., Бузюркин А.Е. Высокоскоростное взаимодействие гетерогенных материалов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2025. - 437 с.